| 主权项 |
1.一种基于滑模控制理论的设计风机变桨距控制器方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）建立风轮机输出的机械功率<img file="689384DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="21" he="21" />数学模型<img file="509573DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="120" he="42" />，其中<i>V</i><sub><i>w</i></sub>为风速，<img file="862056DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="11" he="21" />为空气密度，<img file="804605DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="20" he="19" />为风轮桨叶转子的横切面，<img file="2013102450200100001DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="64" he="26" />为风能利用系数，是关于叶尖速比<i>λ</i>和桨距角<i>β</i>的函数；2）建立风机对应线性化的数学模型：<img file="242539DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="175" he="38" />，其中：风机转速变化量<img file="850107DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="29" he="22" />为状态变量，桨距角变化量<img file="322677DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="24" he="21" />为控制输入，风速变化量<img file="436126DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="29" he="22" />为随机扰动，J为风机的转动惯量，A，B，C均为常数，<i>R</i>为风轮桨叶半径,<img file="361357DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="246" he="49" /><img file="585665DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="236" he="49" /><img file="584845DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="171" he="48" />，且满足<img file="2013102450200100001DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="192" he="95" /><img file="869196DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="252" he="90" />，其中<i>C</i><sub><i>10</i></sub>-<i>C</i><sub><i>34</i></sub>为代表风能利用系数<i>C</i><sub><i>p</i></sub>参数的定值；3）设计切换函数S和滑模桨距角控制器<img file="2013102450200100001DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="23" he="20" />：实际风机转速<img file="468673DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="15" he="21" />与风机额定转速 <i>ω</i><sub><i>ref</i></sub>的差值作为滑模控制的切换函数<img file="2013102450200100001DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="195" he="26" />，基于等速趋近律达到条件<img file="496672DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="195" he="26" />，其中<img file="2013102450200100001DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="18" he="15" />是非负常数，sgn(s)为符号函数，为：<img file="678255DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="113" he="45" />，得到滑模桨距角控制器<img file="2013102450200100001DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="207" he="39" />。 |
